Materialshunoslik indd

Yirik zarrali to‘ldirgichli kompozitlar. To‘ldirgichlar qo‘shilgan 
ayrim polimerlar, ko‘rilayotgan turdagi kompozitlarni tashkil qiladi. 
Bu holda to‘ldirgich bazaviy materialni xossalarini yaxshilaydi yoki 
modifikatsiyalaydi, yoki qimmat polimerni bir qismini arzonroq 
to‘ldirgichga almashtiradi.
Boshqa bir yaxshi ma’lum yirik zarrali to‘ldirgichli kompozitsion 
material – sement (matritsa), qum va shag‘aldan (to‘ldirgich zarralari) 
tashkil topgan beton. Armaturalash yetarli samarali bo‘lishi uchun 
zarralar o‘lchami nisbatan kichik bo‘lishi va matritsa hajmida bir te-
kis taqsimlanishi kerak.
Kompozitni holati ikkala fazaning undagi hajmiy nisbatiga bog‘liq. 
Kompozitdagi to‘ldirgichni miqdori ortishiga qarab aralashmani mexa­
nik xarakteristikalari ortadi. Ikki fazali sistemada elastiklik modulini 
disperslangan fazaning hajmiy miqdoriga bog‘liqligini ko‘rsatish 
uchun ikkita formula taklif etilgan. 
Siljish qoidasiga binoan elastik-
lik moduli ikki chegara o‘rtasida joylashgan – yuqori chegara, qu­
yidagi formula bilan ifodalangan:
E
s
(u) = E
m
V
m
+ E
’
V (12.1)
va quyi chegara quyidagi formula bilan ifodalangan:
E
s
(l) = 
(12.2)
Bu tenglamalarda V va E – hajmiy miqdor va elastiklik moduli, 
c, m, ‘satr osti indekslar bo‘lib, kompozit, matritsa va disperslangan 
zarralarga tegishli. Tolalar bilan armaturalangan kompozitsion mate-
riallar uchun (12.2) va (12.3) tenglamalarda keltirilgan.

---

235
Plastmassa va elastomerlarni mustahkamligini ko‘pincha dis-
perslangan zarralarni qo‘shib erishishga harakat qiladilar. Ko‘pgina 
zamonaviy rezinalarni qo‘llash armaturalash uchun texnik uglerod 
(qorakuya) kabi material zarralarini qo‘llash hisobiga erishildi. 
Qorakuya tabiiy gaz yoki neftni havo kislorodi cheklangan muhitda 
yoqish natijasida hosil bo‘lgan juda mayda yumaloq uglerod zarracha-
laridan iborat. Juda arzon modda bo‘lgan bunday qorakuya zarracha-
larini vulkanizatsiya qilingan kauchukka qo‘shilganda cho‘zilishdagi 
mustahkamlik chegarasi, zarbiy qovushqoqlik hamda yemirilish va 
abraziv yeyilishga qarshilik oshadi. Avtomobil shinalaridagi qora-
kuya miqdori 15–30%. 
Qorakuya qo‘shilganda kuchaytirish effektiga erishish uchun 
uning zarrachalarining o‘lchami kichik bo‘lishi kerak, diametri 
20–50 nm. Undan tashqari, qorakuya zarralari matritsa bilan mus-
tahkam adgezion bog‘lanish hosil qilib, kauchuk hajmi bo‘yicha bir 
tekis taqsimlangan bo‘lishi zarur. Armaturalash komponenti sifa-
tida boshqa moddalarni, masalan, kremnezemni qo‘llashni samarasi 
pastroq, chunki kauchuk va to‘ldirgich molekulalari orasida spetsi-
fik o‘zaro bog‘lanish hosil bo‘lmaydi. 12.6­rasmda qorakuya bilan 
to‘yintirilgan kauchukni elektron mikrosurati keltirilgan.
Beton bu yirik armaturalovchi zarralardan tashkil topgan kompo­
zitsion material bo‘lib, undagi matritsa va to‘ldirgichlar keramika sin-
figa taalluqli. “Beton” va “sement” terminlari har doim ham to‘g‘ri 
qo‘llanilmagani, ayrim hollarda bir­birini o‘zaro almashtiruvchi 
hisoblanganligi sababli ular orasidagi farqni ta’kidlamoq zarur.
Umumiy ma’noda beton qattiq zarralar agregatidan tashkil topgan, 
o‘zaro qandaydir bog‘lovchi muhit yordamida, ya’ni sement bilan 
birlashtirilgan kompozitsion materialdir. Betonni ikkita turi eng ko‘p 
ma’lum – bu portland sement asosida va asfaltobeton, undagi qattiq 
agregatlangan zarralar – qum va shag‘al. Asfaltobeton avvalambor 
yo‘llarni qoplash uchun keng qo‘llaniladi, portland sement asosidagi 
beton keng tarqalgan qurilish materiali sifatida qo‘llaniladi. Quyida 
betonni so‘ngi turi ko‘riladi.